生命科学生物工程毕业论文.doc
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1、 本科毕业论文题 目 乳酸菌在食品中的应用the examination of endotoxin In the food姓 名 陈林娟学 号 014010210276专 业 生命科学院生物工程指导教师周志娟职 称 讲师 中国武汉 二一二年四月 目录目录 I 摘 要 II关键词IIAbstract III Key wordsIII1 前 言 11.1 研究的历史11.2 乳酸菌的分类21.3 生理功能21.4 培养特征22 乳酸菌的工业用途 22.1.乳酸菌在肉品防腐保鲜中的应用32.2.乳酸菌对传统肉品加工的应用32.3饲用乳酸菌制剂3 2.4开发可预防高血压的乳酸茵饮料3 3乳酸菌的保键功
2、能 43.1提供营养物质43.2改善胃肠道功能43.3改善免疫能力43 4抗菌作用53 5降血脂、降血压作用53 6保护肝脏53 7对阴道疾病的调节53 8延缓衰老53.9抗癌能力54乳酸菌今后的研究方向64.1拓展菌种来源64.2制纯制剂及活菌量高保健品64.3开发工程菌株6参考文献 6致 谢 7I乳酸菌在食品中的应用摘要 乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。凡是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸菌的细菌统称为乳酸菌。这是一群相当庞杂的细菌,目前至少可分为18个属,共有200多种。除极少数外,其中绝大部分都是人体内必不可少的且具有重要生理功能的菌群,其广泛
3、存在于人体的肠道中。目前已被国内外生物学家所证实,肠内乳酸菌与健康长寿有着非常密切的直接关系。关键词乳酸菌;工业用途;保健 IIAbstractLactic acid bacteria fermentation of sugars to main product for lactic acid bacillus, a gram positive bacterium,those from glucose or lactose fermentation produces lactic acid bacteria are collectively referred to as lactic acid
4、 bacteria.This is a quite complex bacteria, at least can be divided into 18 genera, with a total of 200 kinds of. With the exception of a few, most of which are the human body essential and has important physiological functions of the flora, which widely exists in the human gut. At present at home a
5、nd abroad have been confirmed by biologists, intestinal lactic acid bacteria and health and longevity have very close direct relationshipKey wordsLactobacillus ;Industrial uses;Healthcare III1 前言乳酸菌是一类以糖为原料发酵产生乳酸的细菌,革兰氏染色阳性,它在自然界和人畜 的消化系统中广泛存在,无毒、无副作用,担负着人畜机体多种重要的生理功能,可使体内 菌群的协调性增强,它可以产生特殊的功能因子,作为生活
6、中的防腐剂。基于乳酸菌特殊的生理特性,在各领域得到广泛应用,引起了人们广泛的研究兴趣。1.1 研究历史 早在20世纪初,俄国著名的生物学家梅契尼柯夫(Mechnikoff,1845-1916),在他获得诺贝尔奖的“长寿学说”里已明确指出,保加利亚的巴尔干岛地区居民,日常生活中经常饮用的酸奶中含有大量的乳酸菌, 这是保加利亚地区居民长寿的重要原因。乳酸菌能够帮助消化,有助人体肠脏的健康 。 在人体肠道内栖息着数百种的细菌,其数量超过百万亿个。其中对人体健康有益的叫益生菌,以乳酸菌、双歧杆菌等为代表,对人体健康有害的叫有害菌,以大肠杆菌、产气荚膜梭状芽胞杆菌等为代表。益生菌是一个庞大的菌群,有害菌
7、也是一个不小的菌群,当益生菌占优势时(占总数的80%以上),人体则保持健康状态,否则处于亚健康或非健康状态。长期科学研究结果表明,以乳酸菌为代表的益生菌是人体必不可少的且具有重要生理功能的有益菌,它们数量的多和少,直接影响到人的健康与否,直接影响到人的寿命长短,科学家长期研究的结果证明,乳酸菌对人的健康与长寿非常重要1。 而人体肠道内乳酸菌拥有的数量,随着人的年龄增长会逐渐减少,当人到老年或生病时,乳酸菌数量可能下降100至1000倍,直到老年人临终完全消失。在平时,健康人比病人多50倍,长寿老人比普通老人多60倍。因此,人体内乳酸菌数量的实际状况,已经成为检验人们是否健康长寿的重要指标。现在
8、,由于广谱和强力的抗菌素的广泛应用,使人体肠道内以乳酸菌为主的益生菌遭受到严重破坏,抵抗力逐步下降,导致疾病越治越多,健康受到极大的威胁。所以,有意增加人体肠道内乳酸菌的数量就显得非常重要。目前国际上公认的乳酸菌,被认为是最安全的菌种,也是最具代表性的肠内益生菌,人体肠道内以乳酸菌为代表的益生菌数量越多越好。也完全符合诺贝尔得奖者生物学家梅契尼柯夫“长寿学说”里所得出的结论,乳酸菌=益生菌=长寿菌。 这个具有划时代意义的“长寿学说”,为人类利用乳酸菌生产健康食品开创了新纪元。 人类面对抗生素的日渐无能为力的现状,正在不断寻求新的更加有效的生物抗菌产品,世界发达国家首先认识并开创了以使用乳酸菌为
9、代表的免疫疗法革命。瑞典科学家研究发布的结果是,治疗胃和大肠炎症时直接喝乳酸菌比用抗生素更好,危险性几乎为零。而在日本,乳酸菌制品已占日本乳制品市场的85%以上,二十年来日本青年平均身高增加15厘米,人口平均寿命达85岁,居世界第一位。 乳酸菌是一种存在于人类体内的益生菌。乳酸菌能够将碳水化合物发酵成乳酸,因而得名。目前,乳酸菌已广泛应用于乳制品、肉制品、蔬菜制品、软饮料等食品中。随着浓缩、冷冻干燥等相 应技术的发展。乳酸菌与人们的生活的关系将越来越密切。 11.2乳酸菌的分类乳酸菌从大体上可分为两大类。一类是动物源乳酸菌,一类是植物源乳酸菌。因为动物源取自动物,因菌种常处于相对不稳定状态,其
10、生物功效也较不稳定,且在大量食用时,很容易导致人体动物蛋白过敏,即排斥反应。而植物源乳酸菌,因为取自植物易被人体认可,不论摄取多大的量,人体不会产生异体蛋白排斥反应,且植物源乳酸菌比动物源者更具有活力,能比动物源多8倍的数量到达人体小肠内定植,从而发挥其强大而稳定的生物功效。 乳酸菌为原核生物细菌其代谢类型为异养厌氧型本族中以乳酸杆菌属(Lactobacillus)最为重要,大多是工业上尤其是食品工业上的常用菌种。存在于乳制品,发酵植物食品如泡菜、酸菜,青贮饲料,及人的肠道、尤其是乳儿肠道中。工业生产乳酸常用高温发酵菌。例如德氏乳酸杆菌(Ldelbrueckii),最适生长温度为45,此菌在乳
11、酸制造和乳酸钙制造工业上广泛应用。1.3生理功能防治有些人种普遍患有的乳糖不耐症(喝鲜奶时出现的腹胀、腹泻等症状)。 促进蛋白质、单糖及钙、镁等营养物质的吸收,产生维生素B族等大量有益物质。 抑制腐败菌的繁殖,消解腐败菌产生的毒素,清除肠道垃圾。 免疫调节作用,增强人体免疫力和抵抗力。 防癌症作用。 高SOD酶活力,消除人体自由基,具抗衰老、延年益寿作用。 高效预防女性泌尿生殖系统细菌感染。 1.4培养特征 乳酸菌的培养特征 这些细菌形态上差异很大既有长杆状或短杆状的,又有圆形的;所有种类都是革兰氏阳性菌,不形成芽孢,也不会运动(有例外)。培养特征:乳酸菌能够在空气或氧气下生长, 是厌氧菌,耐
12、氧。 一方面乳酸菌的生长需要辅助因子,它们大多需要某些维生素(核黄素、硫胺素、泛酸、烟酸、叶酸生物素) 、氨基酸、嘌呤和嘧啶。 另一方面乳酸菌具有大部分微生物所没有的利用乳糖的能力。 在固体培养基表面,一般 仅形成少量的菌体生物量, 仅长出淡色小菌落, 直径1 2 mm ;在液体培养基中细菌浓度很 低,这些是由营养、代谢等生理特性所决定2。 在MRS培养基上培养23d后,乳酸菌的菌落特征表现为: 乳酸菌名称 乳链球菌二丁酮乳新亚种 发酵乳杆菌 粪肠球菌 长双歧杆菌 酒明串珠菌 5 菌落特征 菌落直径23mm、圆形、中度隆起,镜检时细胞卵圆形、成对 或成短链 菌落扁平、圆形或不规则透明状,镜检为
13、微细小的短杆状革 兰氏阳性菌,有的成链或成对,无芽孢和荚膜。 菌落较小, 圆形、乳白色、中度隆起、边缘整齐,镜检为革兰氏阳性球菌,细胞卵圆形。 菌落表面呈礼帽状凸起、全缘、直径25mm,柔软湿润而有光泽,镜检发现细胞呈形态不一致的杆菌,染色不规则。 菌落大而不透明、边缘整齐、中间有凸起,镜检细胞呈球形3.2乳酸菌的工业用途大多是工业上尤其是食品工业上的常用菌种。存在于乳制品,发酵植物食品如泡菜、酸菜,青贮饲料,及人的肠道、尤其是乳儿肠道中。乳酸菌发酵原理是在酶的催化作用下将葡萄糖转化为乳酸,同时放出能量提供给其自身生命活动。 2工业生产乳酸常用高温发酵菌。例如德氏乳酸杆菌(Ldelbrueck
14、ii),最适生长温度为45,此菌在乳酸制造(如:制造陈醋,酸奶等)和乳酸钙制造工业上广泛应用。 多数为同型发酵,如链球菌属(Streptococcus),是与人类关系密切的重要菌群,有些菌是人和温血动物的致病菌;有些是人体的正常菌群存在于口腔和肠道;有些是乳制品及植物发酵食品中的常用菌,常在食品工业中使用,如乳链球菌(Slactis)。少数为异型发酵,如肠膜状明串珠菌(Leuconostocmesenteroides)是制药工业上生产右旋糖酐(即代血浆)的重要菌种,但也是制糖工业的一种害菌,常使糖汁发粘稠而无法加工。 2.1乳酸菌在肉品防腐保鲜中的应用肉品安全在食品安全中占有重要地位,传统的肉
15、品保鲜是应用食品添加剂、包装、辐照、冷冻、熏烤、腌制等技术来延长货架期。但以上各种方法或多或少都会给肉品的安全带来负面影响,不能达到理想的目的。寻求广谱、高效、低毒、天然的食品防腐保鲜剂是目前研究的热点,乳酸菌于其独特的优越性被关注并作为生物防腐剂应用在食品保鲜中。乳酸链球菌常分泌产生Nisin(乳酸链球菌素),它对动物没有毒性作用,已经被美国FDA批准认可应用于食品中来控制容易引起食源性疾病的微生物。肉品的腐败主要由于蛋白质的分解,腐败降低了肉制品的食用价值和营养价值,危害消费者的健康。乳酸菌在发酵过程中产生的代谢产物如有机酸、丁二酮、过氧化氢等具有一定杀菌作用, 并使pH值下降,有些乳酸菌
16、可以分泌乳酸菌素(nisin),能够杀灭食品中其他种类的革兰氏阳性细菌。其作用方式是Nisin先与细胞壁中的脂质1I形成复杂体系,然后Nisin一脂质进入细胞质膜,使细菌细胞膜产生孔洞 ,当加热灭菌时,便增加了热对细胞的破坏性,使细胞质中的成分快速流出,导致电化学势的迅速降低,细菌不能维持其正常渗透压,促进细菌的死亡4。2.2对传统肉品加工的应用传统烟熏肉制品中亚硝酸盐残留问题给烟熏肉安全性带来很大挑战。亚硝酸盐是一种毒性很强的致癌物,摄人人体后,易与胺合成一种致癌物亚硝胺。运用乳酸菌作为肉品发酵剂能降低亚硝酸盐的残留。乳酸菌高效降解亚硝酸盐能力是通过乳酸菌产亚硝酸盐还原酶的能力和产生乳酸能力
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